充电电池的电极制造方法 本发明是关于一种用于充电电池的电极制造方法,更确切地说,是关于一种在制造电池的正负电极时,可以高效实现粘附层(binder)涂覆的电极制造方法。
众所周知,充电电池是可以通过充电重复使用的电池。有许多种充电电池,包括镍-镉电池、Ni-MH、铅蓄电池等。其中,Ni-MH电池的使用最近增长迅猛,因为比起其它充电电池来,它对环境造成的损害较少。
在上述Ni-MH电池中,氢氧化镍通常用作正极,一种储氢合金用作负极。充电时,电解液里的水被分解,储氢合金则吸收氢。放电时,氢释放到电解液中。通过以上过程,电池即可被重复充电使用。
在镍-氢电池的正负电极制造过程中,两个电极均要涂覆粘附层,对于正极,是为了防止活性材料迁移,而对于负极,是为了在电极表面提高疏水性。
现有技术中采用两种涂覆方法:沉积法和喷涂法。沉积法通常用于正极,而喷涂法则用于负极。图2和图3描述了这两种不同的方法。
图2描述的是用于将粘附层涂覆到正极上的沉积法。如图所示,使在滚子3、5、7上的正电极1通过一个装有水溶液的沉积槽9,粘附层就涂覆在正电极1上。而在图3所示的在负电极上涂覆粘附层的喷涂法中,通过喷嘴13将粘附层溶液喷在负电极11的上表面上,从而使负电极11获得粘附层涂覆。
然而,现有技术的电极制造方法中采用的上述涂覆方法有许多缺点,包括:
I.在正极上涂覆粘附层:
A、当正极通过沉积槽内时,电极表面的一些活性材料发生迁移,降低了电池的容量。
B、由于正极是简单地在沉积箱内进行沉积的,粘附层地精确数量和厚度难以控制。
C、由于不得不反复更换粘合剂液(aqueous binder),结果造成很高的制造成本。
D、在沉积槽内对正极进行沉积时,当粘合剂液渗入正极时,则粘附层会发生隆起,就必须进行再压制操作,结果是使制造过程中所需的总的操作数量增加。
II.在负极上涂覆粘附层:
A、为改进粘合剂液的喷涂,需在粘合剂中加入有机溶剂。然而,其成分难以控制。
B、由于粘合剂的喷涂和厚度随喷嘴的状态而变化,故而使喷涂的粘附层难以保持一致的厚度和稳定的质量。
本发明即是致力于解决以上问题。
本发明的一个目的即是提供这样一种充电电池的电极制造方法,不但可以减少在充电电池的电极上涂覆粘附层所需的步骤从而改进充电电池的生产,还可以很容易地给电极加上高质量粘附涂层。
为实现本发明的目的,本发明提供一种充电电池的电极制造方法,它包括在充电电池的正负电极上涂覆粘附层的处理,其中,涂覆处理是通过将正负电极通过滚子实现的,所述各滚子彼此相对设置,并接受所用的粘合剂液的供给。
根据本发明的一个特征,所述滚子的外周面使用能吸附所述粘合剂液的材料而制成。
下面结合附图的介绍将更清楚地说明本发明的进一步的目的及其它优点,这些图是:
图1示出了一种按照本发明优选实施例的充电电池电极制造方法的透视示意图;
图2和图3示出了现有技术的充电电池电极制造方法的图。
现在参照附图详细说明本发明的优选实施例。
参见图1,它是遵照本发明优选实施例的充电电池电极制造方法的透视示意图。
如图所示,本发明的架构是这样的:让正极或负极30在旋转的滚子32和34之间穿过,从而使其得到粘附层的涂覆。为了将本发明的方法和现有技术的方法区别开来,这种方法可称之为旋涂法。
上述的旋转滚子32和34彼此相对设置并能够旋转。尽管在本发明的图示中只有一对旋转滚子32和34,但可以增加更多的滚子来进一步增强粘附层的厚度控制。
两个旋转滚子32和34之间的间距调整为这样的程度,使得可以获得希望的粘附层厚度。另外,旋转滚子32和34的外周面是用纤维材料制成,能够吸附粘合剂溶液。
在旋转滚子32和34旋转时,将粘合剂提供给它们。旋转滚子32和34的粘合剂供给是通过供料喷嘴36实现的。
供料喷嘴36这样配置,使之能够在旋转滚子32和34的外周面均匀地涂覆粘合剂液。像旋转滚子32和34一样,供料喷嘴36的数量可以增加从而提高粘附层的厚度控制。
现在解释本发明如上架构的工作过程。
首先,旋转滚子32和34进行转动。然后旋转滚子32和34的外周面从供料喷嘴36获得粘合剂液。
在旋转滚子32和34正在转动并接受粘合剂溶液的情况下,使用者将电极30从转动滚子32和34之间穿过。当电极30从外周面有吸附力的旋转滚子32和34之间通过时,电极表面就得到粘附层涂覆。
在上述过程中,由于旋转滚子32和34以受控制的速度的转动,因此能在电极30的表面涂覆上使用者所希望的适量的粘附层。涂覆处理之后,下一步电极30经历干燥处理。
下表是本发明的涂覆方法即旋涂法和现有技术的方法(沉积法,喷涂法)的比较。旋涂沉积喷涂活性材料迁移无有无电极隆起无大量少量粘合剂水溶液水溶液有机溶剂粘合剂消耗少量大量中量涂覆量控制容易极为困难稍有困难
从上表可看出,本发明与现有技术的方法相比有显著的优点,说明如下。
首先,由于粘合剂的涂覆量易于控制,因此就能在电极上形成所希望厚度的粘合剂涂覆层。通过控制喷嘴的数目来控制喷涂到旋转滚子上的粘合剂液的数量,从而使粘附层厚度的控制变为可能,而且,还可以通过控制旋转滚子的转速来控制厚度。
另外,由于在本发明中粘合剂是以水溶液状态供给的,就可以避免现有技术中有机溶剂混合带来的问题。
最后,在使用沉积法时的粘附层的隆起问题在发明中可大为减少,因为旋转滚子是直接在电极表面上涂覆粘合剂。
尽管上述对本发明的优选实施例的说明是很具体的,但必须清楚地了解:本领域技术人员可以作出许多变型和/或修改,但这些均应涵盖于所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内。